đất, đá quặng silicat – xác định hàm lượng titan oxit ; titan oxit là gì; các dạng tồn tại của tian oxit; tính chất vật lý của titan oxit; tính chất hóa học của titan oxit; TCVN 9913:2013 đất, đá, quặng nhóm silicat xác định hàm lượng titan oxit phương pháp đo quang; xác định hàm lượng titan oxit bằng phương pháp đo quang; sản xuất titan oxit công nghiệp; an toàn lao động đối với titan oxit; ứng dụng của titan oxit
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC Mơn: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG HĨA CHẤT CƠ BẢN, SILICAT VÀ KIM LOẠI Đề tài: ĐẤT, ĐÁ QUẶNG SILICAT – XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TITAN OXIT PHẦN TỔNG QUAN TiO2 1.1.Các dạng tồn 1.2.Tính chất vật lý Lý tính Anatase Nhiệt độ nóng chảy (oC) 1800 Rutile 1870 Tỷ trọng (g/cm3) Độ cứng (Mohs) Chỉ số khúc xạ Hằng số điện môi Nhiệt dung riêng (Kcal/mol) 4.2 6.0-7.0 2.71 114 13.2 3.84 5.5-6.0 2.52 31 12.96 1.2.Tính chất vật lý 1.2.Tính chất hóa học • TiO2 hợp chất trơ mặt hóa học • Chỉ tác dụng chậm với axit H2SO4 nồng độ cao nung nóng lâu TiO2 + H2SO4 = H2[TiO(SO4)2] + H2O • Phản ứng TiO2 với kiềm nóng chảy: TiO2 + 2NaOH = NaTiO3 + H2O • TiO2 tác dụng với HF: TiO2 + 6HF = H2TiF6 + 2H2O • Với NaHSO4 KHSO4: TiO2 + 4NaHSO4 = Ti(SO4)2 + 2Na2SO4 + 2H2O PHẦN TCVN 9913:2013 ĐẤT, ĐÁ, QUẶNG NHÓM SILICAT - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TITAN OXIT - PHƯƠNG PHÁP ĐO QUANG 2.1 PHẠM VI ÁP DỤNG Tiêu chuẩn quy định phương pháp đo quang xác định hàm lượng titan oxit (TiO2) từ 0,05% trở lên đá 2.2 TÀI LIỆU VIỆN DẪN • TCVN 4851 (ISO 3696), Nước dùng để phân tích phịng thí nghiệm - Yêu cầu kỹ thuật phương pháp thử • TCVN 7151 (ISO 648), Dụng cụ thí nghiệm thuỷ tinh Pipet mức • TCVN 7153 (ISO 1042), Dụng cụ thí nghiệm thủy tinh Bình định mức • TCVN 9924:2013, Đất, đá, quặng - Quy trình gia cơng mẫu sử dụng cho phương pháp phân tích hóa học, hóa lý, rơnghen, nhiệt 2.3 NGUYÊN TẮC Mẫu Phân hủy Dung dịch KOH Na2CO Tách silic Xác định hàm lượng Titan H2O2 TiO2 +H2O2 [(TiO(H2O2)]2+ Ảnh hưởng sắt (III) loại trừ axit photphoric Tạo phức Phương pháp đo quan PHẦN SẢN XUẤT CƠNG NGHIỆP Phương pháp Clo hóa: Phương pháp nhận TiO2 từ TiCl4 cách: 1.Thủy phân dung dịch TiCl4 2.Thủy phân pha khí Đốt TiCl4 PHẦN SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP Phương pháp Clo hóa: phân dung dịch TiCl4: cần chuẩn bị dung dịch nước TiCl4 cách rót TiCl4 vào nước lạnh axit HCl loãng 1.Thủy TiCl4 + 3H2O = H2TiO3 + 4HCl Sau nung H2TiO3 8500C -9000C thu TiO2 PHẦN SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP Phương pháp Clo hóa: Thủy phân pha khí: TiCl4 tác dụng với nước 3000C-4000C TiCl4 + 2H2O = TiO2 + 4HCl Cho dịng khơng khí no nước dịng khơng khí với TiCl4 đun nóng 3000C-4000C vào bình.Bình phản ứng nung nóng tới 3000C-4000C.Để tách TiO2 khỏi HCl dùng màng lọc gốm PHẦN SẢN XUẤT CƠNG NGHIỆP Phương pháp Clo hóa: Đốt TiCl4: muốn tái sinh Cl2 tốt nhận TiO2 cách đốt TiCl4 với oxy nhiệt độ cao TiCl4 + O2 = TiO2 + 2Cl2 Quá trình tiến hành liên tục cho dịng khí đun nóng 10000C-11000C gặp bình phản ứng.Bình phản ứng nung giữ 7500C Theo ống khí ,các hạt TiO2 (khói) lơi vào phận lọc bụi PHẦN SẢN XUẤT CƠNG NGHIỆP Phương pháp Clo hóa: • Ưu điểm: Lượng chất thải Khí clo thu hồi dùng lại Sản phẩm trung gian TiCl4 bán để dùng cho ngành sản xuất titan bọt Thành phẩm sử dụng rộng rãi ngành sơn, giấy, plastic, vv • Nhược điểm: Sản phẩm phụ clorua sắt sử dụng Phản ứng nhiệt độ cao,tốn nhiều lượng Bình phản ứng phải chọn loại vật liệu chống phá hoại HCl có mặt nước PHẦN AN TỒN LAO ĐỘNG • Độc tính titan dioxide dường thấp,nhưng phải trang bị đầy đủ dụng cụ bảo hộ lao động để bảo đảm an toàn PHẦN ỨNG DỤNG Vật liệu tự làm Xử lý nước bị ô nhiễm Xử lý khơng khí nhiễm Diệt vi khuẩn, vi rút, nấm Tiêu diệt tế bào ung thư PHẦN ỨNG DỤNG Vật liệu tự làm Mặt trời chiếu tia cực tím kích thích phản ứng quang hố lớp TiO2, bẻ gẫy phân tử bụi Khi nước rơi mặt kính tạo hiệu ứng thấm nước ,trải bề mặt , theo chất bẩn xuống PHẦN ỨNG DỤNG Xử lý nước bị ô nhiễm PHẦN ỨNG DỤNG Xử lý không khí bị ô nhiễm PHẦN ỨNG DỤNG Diệt vi khuẩn, vi rút, nấm PHẦN ỨNG DỤNG Tiêu diệt tế bào ung thư Các phân tử nano phóng thích thuốc bị tác động xạ điện từ PHẦN ỨNG DỤNG Tiêu diệt tế bào ung thư Hiện người ta thử nghiệm chuột cách cấy tế bào để tạo nên khối ung thư chuột, sau tiêm dung dịch chứa TiO2 vào khối u Sau 2-3 ngày người ta cắt bỏ lớp da chiếu sáng vào khối u, thời gian 3’ đủ để tiêu diệt tế bào ung thư Với khối u sâu thể đèn nội soi sử dụng để cung cấp ánh sáng PHẦN ỨNG DỤNG Ngồi cịn có ứng dụng khác như: Chất độn tạo màu trắng sáng độ đục sơn, kem đáng răng, tạo màu độ đặc thực phẩm Pin nhiên liệu Chất bán dẫn Hấp phụ tia tử ngoại làm vật liệu chống tia tử ngoại … ... TCVN 9913:2013 ĐẤT, ĐÁ, QUẶNG NHÓM SILICAT - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TITAN OXIT - PHƯƠNG PHÁP ĐO QUANG 2.1 PHẠM VI ÁP DỤNG Tiêu chuẩn quy định phương pháp đo quang xác định hàm lượng titan oxit (TiO2)... dung dịch thu + phần nước lọc tách silic định mức lắc dd I , để xác định nguyên tố 1.3 XÁC ĐỊNH TITAN 10-25ml dd I+5ml H2SO4+ 2ml H3PO4 +0,5ml H2O2 Định mức 50ml Đo mật độ quang = 410 nm TÍNH... đó: a: Lượng titan oxit tương ứng với mật độ quang đo được, xác định theo đồ thị chuẩn, mg; Vdm: Thể tích định mức dung dịch mẫu, ml; Vh: Thể tích dung dịch ml lấy để phân tích, ml; G: Khối lượng